[发明专利]一种基于包络线斜率的多导联心电信号特征检测技术

说明书

本发明提供了一种基于包络线斜率的多导联心电信号特征点检测技术，方法包括：将多导联心电信号进行预处理；计算多导联心电信号的包络线；使用基于MTEO能量算子的R波检测算法定位上述包络线的R波，并将其作为多导联心电信号特征检测基准，进一步定位P波、Q波、S波和T波峰值点；计算包络线的斜率，截取P波波峰前0.3倍平均RR间期到0.2平均RR间期这段数据的最大斜率值作为检测阈值；包络线斜率减去检测阈值，将所述P波、Q波、S波和T波峰值点位置前后首个过零点定为起点或止点；根据检测到的特征点计算心电信号分析所需参数。本发明克服了多导联心电信号识别计算复杂、心电信号特征点检测准确率低等缺陷，具有适用性强、结构简单等优点。

技术领域

本发明涉及心电信号处理技术，具体涉及一种基于包络线斜率的多导联心电信号特征检测技术。

背景技术

心电图机是临床医生检测、诊断心脏疾病的重要医疗辅助诊断设备之一。心电信号智能分析已经成为心电图机发展的一个重要方向，其关键就是特征点的定位和检测。从电生理角度讲，心电信号是心电活动传导到体表产生体表电位差的改变，是心电向量在该导联方向上的投影，每个导联测出的心电信号大小形态必然有所差异。不同导联的选取将导致特征参数产生较大的误差，使得后续智能识别和诊断极为困难。精确检测多导联心电信号的特征点能够辅助医生更快更精准地发现病人的心脏异常情况，对评估心脏功能状况、临床诊断心脏疾病及智能诊断方面有重要意义。

多导联心电图机发展至今，现有的多导联心电信号特征识别技术，如小波变换法、几何法等，依旧存在计算复杂、多导联心电信号特征点检测准确率有待提高等问题。

发明内容

本发明针对现有多导联特征检测技术中存在的缺陷，提供一种稳定可靠的多导联心电信号特征点检测技术，可以较为准确地定位多导联心电信号的P波、QRS波、T波峰值和起止点位置，提高特征点检测的准确率，实现特征参数的计算。

本发明包括以下设计方案：

接收经心电采集设备采集到的多导联心电信号，对所述多导联心电信号数据进行滤波等预处理；

进一步，计算上述经预处理的多导联心电信号的上、下包络线，将上、下包络线的均值作为多导联心电信号的整体包络线；

进一步，使用基于MTEO能量算子和自适应阈值的R波检测算法定位上述包络线的R波，将其作为多导联心电信号特征检测基准，计算平均RR间期并对所述数据检测P波、Q波、S波、T波；

所述P波检测包括：根据上述平均RR间期，设定P波检测的窗口；将窗口内数据减去数据平均值，并将平均值作为检测阈值；检测所述数据大于阈值且大于P波不应期的波峰波谷；取幅值最大点为P波峰值点；

所述Q波检测包括：根据上述平均RR间期，设定Q波检测的窗口；检测窗口内数据的波谷，将离R波最近的波谷定位为Q波；如果不存在波谷，则取R波最近的拐点定位为Q波；

所述S波检测包括：根据上述平均RR间期，设定S波检测的窗口；检测窗口内数据的波谷，将离S波最近的波谷定位为S波；如果不存在波谷，则取R波最近的拐点定位为S波；

所述T波检测包括：根据上述平均RR间期，设定T波检测的窗口；将窗口内数据减去数据平均值，并将平均值作为检测阈值； 检测所述数据大于阈值且大于T波不应期的波峰波谷；取幅值最大点为T波峰值点；如果幅值最大点不存在，则对窗口内数据做一阶微分；检测一阶微分最大值点后的幅值最大点作为T波峰值点；

进一步，计算上述包络线的斜率，截取P波峰值前0.3倍平均RR间期到0.2平均RR间期这段数据，该段数据斜率在一定范围内波动，将该段数据的最大斜率值作为包络线检测阈值；

进一步，包络线斜率减去检测阈值，根据所述P波、Q波、S波和T波峰值点位置，将前后首个等于0的点定为起点或止点。

本发明产生的有益效果是：该检测技术克服了多导联心电信号识别计算复杂、心电信号特征点检测准确率低等缺陷。我们采用基于包络线斜率的多导联心电信号特征检测技术，根据检测到的特征点计算心电信号分析所需要的参数。本发明具有适用性强、结构简单等优点。